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1 APOSTILA 2 DE FISIOLOGIA Prof. Marco Antonio de Magalhães Rodrigues 2017 2 SUMÁRIO TÓPICO PÁGINA 1. Controle da Pressão arterial sistêmica 3 2. Controle de curto prazo da pressão arterial 3 3. Controle de longo prazo da pressão arterial 6 4. Sistema endócrino 11 5. Sistema renal 27 3 CONTROLE DA PRESSÃO ARTERIAL SISTÊMICA 1. CONTROLE DE CURTO PRAZO DA PRESSÃO ARTERIAL A pressão arterial sistêmica apresenta uma série de controles tanto de natureza nervosa como de origem hormonal. O controle nervoso é dito de curto prazo e é feito basicamente pelo sistema nervoso autônomo simpático e parassimpático que como uma balança, busca equilibrar a pressão arterial sistêmica a valores considerados estáveis. Vamos lembrar que o objetivo do nosso corpo é manter o equilíbrio e o que o sistema nervoso faz é exatamente isso. Se a pressão cai a níveis considerados baixos ou de alto risco, alguma ação deve acontecer para sua normalização e o inverso também é verdadeiro, ou seja, quando a pressão arterial se eleva a níveis muito altos, esses valores precisam retornar a patamares aceitáveis para evitarmos problemas mais graves ao organismo. Vamos analisar o esquema mostrado abaixo: Fig 1,1. Mecanismo neural de controle da pressão arterial sistêmica Observem a presença de um grupo de receptores periféricos, chamados de barorreceptores, localizados na carótida e no arco aórtico. O objetivo desses receptores é captar alterações de pressão que possam acontecer nos vasos sanguíneos. A elevação da pressão nesses locais faz com que os nervos IX (glossofaríngeo) e o X (vago) sejam estimulados, mandando informação para o 4 tronco encefálico, mais especificamente para o bulbo que vai ter a função de interpretar essa informação e responder com uma ação regulatória. Mas qual será essa resposta? Vamos pensar em duas situações distintas: a) Elevação da pressão arterial (PA): Nessa situação, o organismo precisa baixar a PA. Isso acontece por estimulação da divisão parassimpática que deprime o coração, provocando bradicardia. Ao mesmo tempo em que o parassimpático é estimulado, liberando acetilcolina sobre o coração, a divisão simpática é inibida, provocando a não estimulação cardíaca e a não vasoconstrição que são fatores que levam a diminuição da PA. Observem pelo esquema proposto acima que a inibição cardíaca acontece no nodo sinoatrial que como já havíamos estudado antes, funciona como marca-passo do coração. b) Diminuição da pressão arterial (PA): O raciocínio é exatamente contrário aquele da elevação da pressão arterial. Quando há uma queda muito grande da pressão sanguínea sobre os vasos sanguíneos, temos a estimulação simpática na correção desse processo. Observe no esquema proposto anteriormente que a divisão simpática estimula o nodo sinoatrial e provoca vasoconstrição em arteríolas e veias, regulando assim a pressão sistêmica. EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 1. Como a atividade do sistema nervoso autônomo pode afetar a atividade cardíaca? _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 5 2. O reflexo barorreceptor é um dos mecanismos de regulação da pressão arterial (PA). Assinale a alternativa correta sobre este reflexo: (RPT = resistência periférica total) a) O aumento da PA estimula os barorreceptores a enviarem sinais para inibir o centro vasoconstritor simpático, o que provoca uma vasodilatação arteriolar para diminuir a RPT e a PA. b) O aumento da PA estimula os barorreceptores que enviam sinais para excitar o centro vasoconstritor simpático, o que provoca uma vasodilatação arteriolar para aumentar a RPT e diminuir a PA. c) A diminuição da PA estimula os barorreceptores que enviam sinais para inibir o centro vasoconstritor simpático, produzindo uma vasoconstrição arteriolar para aumentar a RPT e aumentar a PA. d) A diminuição da PA estimula os barorreceptores a enviarem sinais para excitar o centro vasoconstritor simpático, produzindo vasodilatação arteriolar e aumentando a RPT e a PA. e) O aumento da PA inibe os barorreceptores que não enviam sinais para o centro vasoconstritor e, conseqüentemente, ocorre aumento da RPT. 3. Qual o principal mecanismo de controle neural da pressão arterial e a sua resposta autonômica durante a elevação aguda e momentânea da pressão arterial? a) Mecanorreceptores, aumento da atividade nervosa simpática, diminuição da freqüência cardíaca e vasoconstrição vascular periférica. b) Barorreflexo arterial, diminuição da atividade nervosa simpática, aumento da frequência cardíaca e vasoconstrição vascular periférica. c) Quimiorreflexo, aumento da atividade nervosa simpática, aumento da frequência cardíaca e vasoconstrição vascular periférica. d) Barorreflexo arterial, diminuição da atividade nervosa simpática, diminuição da frequência cardíaca e vasodilatação vascular periférica. e) Quimiorreflexo, diminuição da atividade nervosa simpática, diminuição da frequência cardíaca e vasoconstrição vascular periférica. Gabarito 2-a; 3-d 6 2 CONTROLE DE LONGO PRAZO DA PRESSÃO ARTERIAL Os mecanismos de longo prazo são aqueles que usam os hormônios como mediador do processo de controle da pressão arterial, daí ser chamado também de controle hormonal, diferentemente do de curto prazo que é um mecanismo neural. Temos três grandes exemplos desse tipo que são representados pelos seguintes sistemas: a) Sistema Renina angiotensina aldosterona (S.R.A.A.) Fig. 2 Sistema renina angiotensina aldosterona (S.R.A.A.) O sistema renina angiotensina aldosterona é um dos principais mecanismos de controle da pressão arterial sistêmica. O esquema acima mostra os eventos que acontecem durante esse controle de pressão. Esse controle fisiológico acontece quando a quantidade de pressão que chega ao sistema renal diminui devido à baixa pressão arterial sistêmica. As células renais captam essa mudança e passam a secretar uma enzima chamada renina que age sobre uma proteína plasmática chamada angiotensinogênio que foi produzida pelo fígado e está inativa no plasma. Por ação da renina, o angiotensinogênio é convertido em angiotensina I que ainda não apresenta capacidade de fazer o controle da pressão arterial sistêmica. Essa angiotensina I ao passar pelos pulmões por ação de outra enzima chamada de E.C.A. ou enzima conversora de angiotensina a transforma em angiotensina II que agora terá capacidade de trazer a pressão arterial para seus níveis normais atravésdo mecanismo de vasoconstrição. Por outro lado, essa angiotensina II atua sobre as glândulas 7 adrenais, mais especificamente sobre o córtex da glândula fazendo com ela comece a secretar aldosterona que tem capacidade de reabsorver sódio e por conseqüência água, aumentando a volemia e conseqüentemente a pressão arterial. b) Hormônio antidiurético (A.D.H.) Fig. 3 Mecanismo de atuação do hormônio antidiurético (A.D.H.) O hormônio antidiurético ou vasopressina é um importante modulador da pressão arterial e poderá ser estimulado sua liberação ou inibido, dependendo da osmolaridade sanguínea. Mas o que vem a ser osmolaridade? A osmolaridade é uma medida de concentração do sangue que tem por objetivo de controlar a quantidade de água e solutos que estão ali dissolvidos. Um estado em que a osmolaridade esteja muito alta, provavelmente deve está relacionada a uma condição em que exista pouca água no corpo e provavelmente isso se associa a baixa pressão arterial sistêmica. Nessa condição, existe um estímulo para que a neuro-hipófise libere o ADH e esse possa reter água através de uma maios reabsorção de água pelos rins, diminuição da sudorese por inibição das glândulas sudoríparas, ao,mesmo tempo que a sede é estimulada para que haja a reposição hídrica e normatização da volemia que é o volume de água no sangue.No esquema que aparece a nossa direita, temos uma diminuição da osmolaridade, ou seja, existe uma alta quantidade de água no corpo e nessa situação o ADH é inibido sua liberação, promovendo maior formação de urina, estimulação das 8 glândulas sudoríparas e inibição da sede. Nessa segunda situação temos um quadro de supre hidratação. c) Peptídeo Natriurético Atrial (P.N. A.) Fig. 4 Fisiologia do PNA O peptídeo natriurético atrial é uma proteína produzida pelo átrio direito cardíaco em resposta ao aumento do retorno venoso sistêmico. Quando o coração começa a receber mais sangue pelas veias cavas inferiores e superiores é sinal que existe uma maior saída de sangue do coração (débito cárdico) e talvez a conseqüência desse processo seja uma elevação da pressão arterial. Na tentativa de solucionar essa desordem fisiológica, o coração produz o PNA que atua sobre os túbulos renais, fazendo que o sódio seja secretado e por conseqüência a água, diminuindo a volemia e controlando a pressão arterial. EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 1. Descreva como funciona o sistema renina angiotensina aldosterona _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 9 _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 2. Em um estado de desidratação o ADH é liberado. Já em uma condição de super hidratação o ADH é inibido. Descreva o papel desse hormônio nas duas condições descritas. _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 3. Descreva o papel do PNA no controle da pressão alta _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 3. Em relação à regulação da pressão arterial assinale a alternativa CORRETA a) Durante a queda da pressão arterial o mecanismo desencadeado para controlá-la ocorre por produção de renina e angiotensina II a qual atua produzindo vasoconstrição periférica. b) Durante o aumento da pressão arterial o mecanismo desencadeado para controlá-la ocorre por produção de renina que gera a angiotensina II a qual atua produzindo vasoconstrição periférica. c) Durante a queda da pressão arterial ocorre inibição da liberação de renina e angiotensina I resultando em menor formação de angiotensina II e ausência de vasoconstrição periférica. d) Durante a elevação da pressão arterial há formação da angiotensina II que estimula a produção de aldosterona, ocorrendo a reabsorção renal de água e soluto. 10 4) O PNA é uma importante proteína produzida pelo átrio cardíaco que tem grande capacidade de fazer o controle da pressão arterial sistêmica. O controle que ocorre da pressão arterial acontece, pois a) o átrio esquerdo que recebe o sangue venoso vindo do corpo consegue produzir essa proteína e controla a pressão sanguínea. b) essa proteína tem capacidade de atuar sobre o sistema renal reabsorvendo sódio e conseqüentemente água. c) o PNA atua sobre os túbulos renais, promovendo mais secreção de sódio e conseqüentemente água, levando a queda da pressão arterial. d) essa proteína tem capacidade de elevar a pressão arterial sistêmico pois ela ativa o sistema renina angiotensina aldosterona. e) ao ser liberada pelo átrio direito atua diretamente sobre a contração cardíaca induzindo bradicardia e vasodilatação periférica. Respostas 3- a; 4- c 11 SISTEMA ENDÓCRINO O controle do funcionamento do organismo humano é feito por dois sistemas básicos de regulação: o primeiro é o sistema nervoso e o segundo é o endócrino. Mas aí você pergunta: professor, como diferenciá-los? E aí te respondo: um tem ação rápida, mas dura pouco, já o outro tem longa duração, mas custa a atuar. Deu para diferenciar? O sistema rápido é o nervoso, enquanto o de ação duradoura e lenta é o endócrino. Essa seria a diferença básica entre eles. Mas vamos ao que nos interessa: 1. Natureza química hormonal Duas são as naturezas dos hormônios que os classificam em hidrossolúvel e lipossolúvel. Os hormônios derivados do colesterol, tais como os do córtex da supra-renal se dissolvem na gordura e conseguem atravessar a membrana plasmática de células alvo com facilidade. Esses hormônios lipossolúveis vão encontrar seus receptores no interior da célula e induzem um mecanismo chamado de transcrição gênica, ou seja, produzem um RNA mensageiro a partir do DNA nuclear que induzirá um processo de fabricação de proteínas, notadamente enzimas que alterarão o metabolismo celular. Os hormônios hidrossolúveis não conseguem atravessar com facilidade a membrana de suas células alvoe seu receptor se encontra na superfície celular e ele induz um mecanismo de ativação do segundo mensageiro que no caso será principalmente o cAMP ou Mono fosfato de Adenosina cíclico que basicamente doa radicais fosfato para fosforilação e conseqüente ativação enzimática que será a responsável pela resposta fisiológica. Esquematicamente temos os dois mecanismos de ação de um hormônio lipossolúvel e de um hidrosolúvel. Figura 1. Mecanismo de ação de um hormônio lipossolúvel 12 Figura 2. Mecanismo de ação de um hormônio hidrosolúvel Na figura 1 temos atuação de um hormônio lipossolúvel. Observem que ele atravessa a membrana plasmática de sua célula alvo, encontrando seu receptor no citoplasma da célula ou no núcleo. A ligação do hormônio ao receptor faz com que um RNA seja transcrito do DNA e uma nova enzima seja sintetizada para alterar o metabolismo dessa célula. Na figura 2 temos o mecanismo de ação de um hormônio hidrossolúvel que devido a sua natureza química não consegue atravessar a barreira da bicamada lipídica de uma célula e encontra seu receptor fora da célula alvo. A ligação do hormônio ao receptor faz com que uma segunda estrutura seja formada, chamada de segundo mensageiro, representado no esquema pelo AMPc (mono fosfato de adenosina cíclico) que nada mais é que um doador de radicais fosfato para a ativação de enzimas que terão o papel de modificar o metabolismo celular. 2. Principais glândulas endócrinas O corpo humano é formado por uma série de glândulas de secreção endócrina que ao jogarem seus produtos na corrente sanguínea, controlam o funcionamento do organismo como um todo. Iremos trabalhar com uma série dessas glândulas, assim descritas: 1) Hipófise (glândula pituitária) – Adeno e neuro hipófise ou hipófise anterior e posterior 2) Tireóide e paratireóide 3) Pâncreas 4) Supra-renais ou adrenais – córtex e medula 5) Ovários 6) Testículos 13 O esquema abaixo demonstra as principais glândulas endócrinas do corpo humano. Fig. 3 Principais glândulas endócrinas do corpo humano 2.1 Glândula pituitária ou hipófise Dividimos anatomicamente a glândula pituitária ou hipófise em duas porções: hipófise anterior ou adeno hipófise e hipófise posterior ou neuro-hipófise. Essa divisão além de utilizar o critério anatômico, também se baseia na histologia glandular. A neuro hipófise recebe essa nomenclatura devido ao tecido que é nela encontrado, sendo um tecido nervoso, onde são observados a presença de neurônios e células da glia, ou seja, um típico tecido nervoso. Já a adeno hipófise é formada por um tecido epitelial secretor, típico de uma glândula endócrina. Além dessa distinção histológica, elas apresentam mecanismos diferenciados de funcionamento. A adeno hipófise recebe controle direto do hipotálamo que é uma região do diencéfalo que secreta fatores estimulatórios ou inibitórios que fazem a regulação da porção anterior da hipófise. A neuro- hipófise não produz hormônios verdadeiramente, mas funciona como um local de armazenamento de hormônios produzidos pelo hipotálamo embora seja ela a responsável pela liberação dos mesmos. 2.1.1 Hormônios da neuro hipófise Dois são os hormônios encontrados na neuro hipófise: hormônio antidiurético (ADH) ou vasopressina e ocitocina. O esquema abaixo mostra a ação do hormônio antidiurético. 14 Fig.4 Mecanismo de ação do hormônio antidiurético O hormônio antidiurético (ADH) tem papel fundamental no controle do nível hídrico do corpo. A osmolaridade é uma medida de concentração sanguínea que mede a relação entre massa e volume do sangue. Quando perdemos muita água em situações fisiológicas ou patológicas, essa osmolaridade tende a se elevar. Podemos observar isso quando praticamos atividade física e perdemos líquido na forma do suor ou quando desidratamos devido à insolação ou em um quadro de hipovolemia que é uma conseqüência de uma hemorragia profunda. Nessas condições, o corpo precisa reter água e quem faz isso é o ADH que ao ser liberado, atua sobre as glândulas sudoríparas as inibindo, sobre o sistema renal diminuindo a formação da urina através da ativação da reabsorção renal através da constrição de vasos que visam desviar o sangue que é drenado para os rins, daí ser também chamado de vasopressina. Podemos também pensar em um quadro de super hidratação, com conseqüente diminuição da osmolaridade, acontecendo quando grandes quantidades de líquido são ingeridas pelo organismo humano. Nessa condição o ADH sofre inibição e aí temos efeitos contrários como aumento da formação de urina, maior eliminação do suor e vasodilatação periférica. Vale ressaltar que o álcool etílico ingerido através de bebidas alcoólicas inibe esse hormônio e isso explica o fato de pessoas irem mais vezes ao banheiro quando estão bebendo. O segundo hormônio liberado da neuro hipófise é a ocitocina que tem sua ação exemplificada pela figura abaixo 15 Fig.5 Papel do hormônio ocitocina A ocitocina tem papel fundamental na ejeção do leite após o parto. Esse hormônio atua sobre as células da musculatura lisa que circunda os alvéolos mamários induzindo a abertura de canais de cálcio que provocará a sua contração e com isso a expulsão do leite. A ocitocina também inibe o fator de inibição da prolactina, fazendo assim que esse hormônio seja liberado, atuando sobre a formação da estrutura mamária. Devemos também lembrar que esse hormônio é liberado por feedback positivo e tem fundamental importância no mecanismo de parto por induzir também a contração do endométrio uterino. 2.1..2 Adeno hipófise ou hipófise anterior Diferentemente da neuro hipófise, a hipófise anterior sofre regulação através da liberação de fatores hipotalâmicos que poderão estimular ou inibir a liberação de hormônios pela adeno hipófise. Temos abaixo um quadro que demonstra os principais fatores que controlarão a adeno-hipófise 16 Fig. 6 Fatores produzidos pelo hipotálamo que controlam a adeno hipófise Os fatores hipotalâmicos atuam sobre a adeno hipófise fazendo com que ela libere hormônios específicos que irão agir sobre glândulas endócrinas que promoverão a liberação de hormônios específicos. Vamos aos exemplos: a) CRH – Hormônio liberador do córtex da adrenal produzido pelo hipotálamo fazendo que ele atue sobre a adeno hipófise, induzindo a produção do ACTH que atuará sobre o córtex da adrenal e libere os hormônios mineralocorticóides e glicocorticóides. b) GHRH – também produzido pelo hipotálamo, atua sobre a adeno hipófise e induz a liberação do GH ou hormônio do crescimento. c) TRH – hormônio liberador da tireóide. Produzido pelo hipotálamo, atua sobre a adeno hipófise, induzindo a liberação do TSH que atuará sobre a glândula tireóide que produzirá os hormônios T3 e T4. d) GnRH – hormônio liberador das gonadotrofinas. Tem liberação hipotalâmica também. Induz a liberação do FSH e LH pela adeno hipófise que vai atuar sobre ovários e testículos. e) P.I.F. – fator inibitório da prolactina. Controla a liberação da prolactina pela adeno hipófise e também é produzida pelo hipotálamo. 17 3. Principais glândulas e hormônios de controle da adeno hipófise. 3.1 Tireóide A glândula tireóide é uma das maiores glândulas endócrinas do corpo humano. Está localizada na região do pescoço, anteriormente à traquéia, no nível das vértebras C5 até T1. A glândula tireóide apresenta-se recoberta pelos músculos do pescoço, músculo esterno-hioideo e músculo tireo-hioideo e pelas suas fáscias. A principal função da glândulatireóide é a produção e armazenamento de hormônios tireoidianos, T3 (tri-iodotironina) e T4 (tiroxina ou tetra-iodotironina). A produção destes hormônios é feita após estimulação das células pelo hormônio da hipófise anterior TSH. As células intersticiais, células C, produzem calcitonina, um hormônio que leva à diminuição da concentração de cálcio no sangue (estimulando a formação óssea) após a ingestão de uma dieta rica em cálcio. A glândula tireóide é a única glândula endócrina que armazena o seu produto de excreção. As células foliculares sintetizam a partir de aminoácidos e Iodo, a proteína de alto peso molecular tireoglobulina que secretam dentro dos folículos numa solução aquosa viscosa, o colóide. De acordo com as necessidades (e níveis de TSH), as células foliculares captam, por pinocitose, líquido colóide. A tireoglobulina aí presente é digerida nos lisossomos e transformada em T3 e T 4, que são libertadas no exterior do folículo, para a corrente sanguínea. A atividade das células foliculares é dependente dos níveis sanguíneos de TSH (hormônio estimulador da tireóide). O TSH determina a taxa de secreção de T3 eT4 e estimula o crescimento e divisão das células foliculares. Esta é secretada na glândula hipófise. Os hormônios tireoidianos T3 e T4 (o T3 é mais potente e grande parte do T4 é convertida em T3 nos tecidos periféricos) estimulam o metabolismo celular (são hormônios anabólicos) através de estimulação das mitocôndrias e conseqüente formação de ATP que é a moeda metabólica celular. Pessoas com deficiência desses hormônios manifestam um quadro de hipotireoidismo e seu metabolismo tende a cair à metade. Já quem altos níveis desses hormônios têm um quadro de hipertireoidismo que é marcado pela aceleração do metabolismo, emagrecimento profuso e aumento da temperatura corpórea. A falta dos hormônios da tireóide no início da vida pode levar a um quadro de cretinismo que é caracterizado pelo não desenvolvimento do Sistema Nervoso Central (SNC) levando ao retardo mental e não desenvolvimento motor. 3.2 Glândulas paratireóides As glândulas paratireóides apresentam-se em número de quatro glândulas muito pequenas, localizadas na face posterior da glândula tireóide, geralmente dentro da cápsula que reveste os lobos dessa glândula. As glândulas paratireóides sintetizam e liberam no sangue um hormônio chamado de paratormônio ou simplesmente PTH. O paratormônio estimula a atividade osteolítica dos osteoclastos; aumenta a reabsorção renal de cálcio; aumenta a absorção de vitamina D; e absorção intestinal de cálcio, o que se traduz num incremento rápido e sustentado da quantidade de cálcio no sangue. Esse mecanismo é contrabalanceado pela calcitonina da glândula tireóide que é estimulada quando os níveis de cálcio estão altos no sangue e ativam a 18 atividade osteoblástica. Em condições normais, a concentração de cálcio no líquido extracelular é regulada com extrema precisão, ocorrendo raramente elevação, ou queda, de mais de alguns por cento em relação ao valor normal de cerca de 9,4 mg/dl. Esse controle preciso é essencial, visto que o cálcio desempenha papel-chave em muitos processos fisiológicos, incluindo a contração dos músculos esqueléticos, cardíaco e liso, coagulação sanguínea e transmissão dos impulsos nervosos. As células nervosas são muito sensíveis às alterações das concentrações dos íons cálcio, e os aumentos da concentração desse íon acima do normal (hipercalcemia) provocam depressão progressiva do sistema nervoso. Por outro lado, a redução da concentração de cálcio (hipocalcemia) torna o sistema nervoso mais excitável. Com concentrações plasmáticas de íons cálcio cerca de 50% abaixo do normal, as fibras nervosas periféricas ficam tão excitáveis que começam a descarregar espontaneamente, provocando contrações musculares tetânicas. Também apresentam influência na concentração sanguínea de fosfato, aumentando a excreção renal deste íon pela diminuição da sua absorção nos túbulos renais. A regulação da glândula paratireóide é autônoma. São as próprias células da paratireóide que analisam a concentração de íon cálcio no sangue que as irriga, e respondem aumentando (se é baixa) ou diminuindo (se é alta) a síntese e liberação de paratormônio, de forma a manter a homeostasia do cálcio. A figura abaixo descreve a atuação dos hormônios da paratireóide. Fig.7 Regulação dos níveis de Cálcio sanguíneo pelo Paratormônio (PTH). 19 3.3 Glândulas suprarrenais Em número de duas, cada uma se situa no polo superior de cada rim. Ambas são envolvidas por tecido conjuntivo contendo grande quantidade de tecido adiposo. Cada glândula apresenta uma espessa cápsula de tecido conjuntivo, sendo seu estroma representado por uma intensa trama de fibras reticulares - que suporta as células. A glândula é dividida em duas camadas: a) Córtex: porção mais externa com coloração amarela. b) Medula: porção mais interna, com tonalidade vermelho escura O córtex da glândula suprarrenal tem como principal função produzir esteróides. Assim, todos os hormônios secretados nesta zona são comumente chamados de corticosteróides. Os esteróides secretados podem ser classificados em três categorias, segundo sua ação predominante: mineralocorticóides, glicocorticóides e hormônios sexuais. O córtex da glândula suprarrenal é constituído por três camadas, zona glomerulosa, situada imediatamente abaixo da cápsula conjuntiva; suas células dispõem-se em agrupamentos globosos, envolvidos por capilares; suas células são colunares e secretam hormônios chamados mineralocorticóides, cujo principal representante é a aldosterona, relacionada com o controle hídrico e o balanço eletrolítico; zona fasciculada, suas células poliédricas formam cordões paralelos entre si e perpendiculares à superfície do órgão. Essas células são as principais produtoras de glicocorticóides, cujo principal produto é o cortisol; zona reticulada, zona mais interna do córtex, limítrofe da camada medular; as células dispõem-se em cordões irregulares, formando um aspecto de rede. Local onde são produzidos hormônios sexuais, principalmente andrógenos, em especial a dehidroepiandrosterona. Sua ação, porém, é menos de 1/5 daquela exercida pelo andrógeno testicular (testosterona). As células da medula da glândula adrenal apresentam-se poliédricas e se dispõem em cordões que formam uma intensa rede em cujas malhas há capilares e vênulas. As células contêm grânulos citoplasmáticos que se tornam marrons quando expostos a sais de cromo, sendo, por esse motivo, denominadas células cromafins. Estas secretam catecolaminas, representadas pela adrenalina e pela noradrenalina, substâncias mediadoras químicas do sistema nervoso simpático. Ao contrário do córtex da glândula suprarrenal, que lança seus produtos continuamente na circulação sanguínea, a medula da glândula suprarrenal os armazena. Os hormônios adrenalina e a noradrenalina são geralmente liberados após fortes reações emocionais. 20 3.4 Pâncreas O pâncreas é uma glândula mista, ou seja tem tanto função exócrina como endócrina. A maior parte do pâncreas produz secreção exócrina, que se dirige ao duodeno. As porções endócrinas da glândula são facilmente reconhecidas ao microscópio óptico como grandes áreas claras situadas entre os ácinos secretores, que se coram mais fortemente. Cada uma dessas áreas claras consiste em grupos irregulares de células conhecidos como ilhotas de Langerhans. As células das ilhotas dispõem-se em cordões anastomosados, profusamente irrigados por capilares fenestrados. As ilhotas de Langerhans não são encapsuladas, sendo sustentadas por fibras reticulares e não possuem ductos. Suas células lançam sua secreção diretamente na corrente sanguínea. As células alfa situam-sena periferia das ilhotas e secretam glucagon. As células delta são encontradas entre as células alfa e secretam somatostatina, que é o fator inibidor da liberação do hormônio hipofisário do crescimento, mas também é inibidor da secreção de insulina e glucagon. A ilhota de Langerhans apresenta sensível e aperfeiçoado mecanismo de regulação da glicemia (teor de glicose no sangue). O glucagon promove o aumento da glicemia ativando a lise das moléculas de glicogênio armazenadas no fígado, sendo, portanto, considerado um hormônio hiperglicemiante; já a insulina é um hormônio hipoglicemiante, pois retira a glicose da corrente sangüínea e a deposita nas células de todo corpo, sendo o excesso de glicose armazenado no fígado na forma de glicogênio. O esquema abaixo mostra a atuação dos hormônios insulina e glucagon no controle da glicemia. Fig.8 Ação dos hormônios insulina e glucagon no controle da glicemia 3.5 Ovários Os ovários são duas estruturas nodulosas, com sua superfície podendo apresentar-se lisa, desigual e enrugada, de cor róseo-acinzentada, sendo recoberto pelo epitélio germinativo, estando este em continuidade com o peritônio. Cada ovário tem aproximadamente 4 cm de comprimento, 2 cm de largura e 8 mm de espessura, pesando entre 2 g e 3,5 g e contém um hilo, o qual serve de passagem para nervos e vasos, tanto sanguíneos quanto linfáticos. Além do epitélio germinal, o ovário é composto por uma região de tecido conjuntivo, o estroma, que contém uma camada externa denominada 21 córtex, na qual estão inseridos os folículos ovarianos; e uma camada interna chamada medula, com intensa vascularização. Os folículos ovarianos são a unidade funcional do sistema reprodutor feminino, que é basicamente formado por folículo primário envolto por células foliculares, os quais vão se desenvolver e amadurecer após a puberdade, liberando o óvulo, que poderá ser fecundado por espermatozoide ou expelido na menstruação, caso a fecundação não ocorra. Os ovários apresentam-se como glândulas endócrinas produtoras de estrogênio e progesterona. O estrogênio também estimula o crescimento de todos os ossos logo após a puberdade, mas promove rápida calcificação óssea, fazendo com que as partes dos ossos que crescem se "extingam" dentro de poucos anos, de forma que o crescimento, então, para. A mulher, nessa fase, cresce mais rapidamente que o homem, mas para após os primeiros anos da puberdade; já o homem tem um crescimento menos rápido, porém mais prolongado, de modo que ele assume uma estatura maior que a da mulher, e, nesse ponto, também se diferencia os dois sexos. O estrogênio tem, igualmente, efeitos muito importantes no revestimento interno do útero, o endométrio, no ciclo menstrual. A progesterona tem pouco a ver com o desenvolvimento dos caracteres sexuais femininos; está principalmente relacionada com a preparação do útero para a aceitação do embrião; e à preparação das mamas para a secreção láctea. Em geral, a progesterona aumenta o grau da atividade secretória das glândulas mamárias e também das células que revestem a parede uterina, acentuando o espessamento do endométrio e fazendo com que ele seja intensamente invadido por vasos sanguíneos; determina, ainda, o surgimento de numerosas glândulas produtoras de glicogênio. Finalmente, a progesterona inibe as contrações do útero e impede a expulsão do embrião que se está implantando ou do feto em desenvolvimento. 3.6 Testículos Os testículos são glândulas masculinas internas apresentando-se como um órgão par, nos quais ocorre a produção dos espermatozoides, ou seja, a espermatogênese. Cada testículo é oval, com cerca de 5 cm de comprimento, localizado no interior da cavidade abdominal até por volta de dois meses antes do nascimento. Após, eles deixam o abdome e descem para o escroto, ficando ali suspensos pelos funículos espermáticos. Além do escroto, eles são também revestidos por túnicas que provêm das lâminas serosa, muscular e fibrosa da parede abdominal, sendo elas a fáscia espermática externa, fáscia cremastérica, fáscia espermática interna e túnica vaginal. A fáscia espermática externa, também denominada fáscia intercrural ou intercolunar é uma membrana fina que se prolonga sobre o funículo e testículos, fazendo parte da fáscia de revestimento externo do corpo, por estender-se pelo anel inguinal superficial com a fáscia de cobertura do anel inguinal superficial da aponeurose do oblíquo externo do abdome. A fáscia cremastérica é formado por feixes dispersos do músculo cremaster, que se insere no escroto e age suspendendo os testículos, unidos em uma membrana continua pela fáscia cremastérica, que compõem a camada espermática média e relaciona-se ao oblíquo interno do abdome e sua fáscia. A fáscia espermática interna ou fáscia infundibuliforme é uma fina membrana de difícil identificação com relação à fáscia cremastérica, porém identificável do funículo e do testículo contidos nela. A túnica vaginal, 22 assim como a túnica albugínea e a túnica vasculosa, reveste o testículo. É uma bolsa de membrana serosa, com superfície interna lisa revestida por uma camada de células mesoteliais e é constituída por uma lâmina visceral e uma parietal. Revestindo a maior parte do testículo e do epidídimo, a lâmina visceral liga essas duas estruturas por uma prega, partindo da margem posterior da glândula até a superfície interna das túnicas escrotais. Já a lâmina parietal reveste a porção ventral e medial do funículo espermático e a parte inferior do testículo, sendo mais externa que a lâmina visceral, havendo um intervalo entre essas duas lâminas formando a cavidade da túnica vaginal. Cada testículo é revestido por uma cápsula de tecido conjuntivo, a túnica albugínea, que por sua vez, é recoberta pela túnica vaginal. A túnica albugínea contém um septo incompleto chamado mediastino do testículo, do qual partem numerosos septos imperfeitos que dividem o testículo em lóbulos. Cada compartimento ou lóbulo comporta diversos túbulos enovelados, os túbulos seminíferos, os quais possuem células germinativas em vários estágios de desenvolvimento. São essas células germinativas no interior dos túbulos seminíferos que, através do processo de espermatogênese, irão se desenvolver nos espermatozoides. A terceira das três túnicas pelas quais o testículo é revestido é a vascular, que é uma camada vascular dos testículos composta por uma rede de vasos sanguíneos mantidos por tecido areolar. É recoberto pela túnica albugínea e pelos septos do interior da glândula, sendo, portando, um revestimento interno dos espaços da glândula. Além das células reprodutoras, os testículos possuem as células de Sertoli e as células intersticiais de Leydig, sendo que a primeira tem como função a de nutrir e dar suporte aos espermatozoides, e a segunda está distribuída entre os túbulos e são responsáveis pela produção de hormônio masculino, testosterona. A testosterona é um hormônio sexual masculino, responsável pelo desenvolvimento dos órgãos genitais masculinos e dos caracteres sexuais secundários. Estimulam os folículos pilosos para que façam crescer a barba masculina e os pelos pubianos; estimulam o crescimento das glândulas sebáceas e a elaboração do sebo; produzem o aumento de massa muscular nas crianças durante a puberdade, pelo aumento do tamanho das fibras musculares; promove o crescimento da laringe, tornando mais grave a voz entre outras funções. 3.7 Ações do FSH e LH sobre a reprodução O FSH ou hormônio folículo estimulante atua sobre ovários e testículos. Nos ovários ele induz a seleção de um folículo que se torna dominante e tem seu amadurecimento estimulado. Por ação do FSH o hormônio estrógeno é produzido pelo ovário, fazendo com que os caracteres sexuais secundários aparecem, sendo também responsável pela libido que é aatração sexual. Na mulher por volta da metade do seu ciclo menstrual, ocorre a liberação do hormônio LH ou luteinizante que induz a ovulação e conseqüente formação do corpo lúteo. Esse corpo lúteo será encarregado de produzir o hormônio progesterona que inibirá o eixo hipotálamo-hipofisário gonadal e será responsável por manter a gravidez inicialmente. Podemos então na mulher dividir seu ciclo de 28 dias em média em duas fases: a primeira chamada de folicular que faz com haja o desenvolvimento do folículo, culminando com a ovulação. Nessa fase existe a predominância do estrógeno. Na segunda fase 23 do ciclo, ou seja, nos últimos 14 dias, temos o período luteinizante, devido à ação do hormônio progesterona que como já citado tem a nobre função de manter a gestação inicial. O endométrio uterino também sofre hipertrofia à medida que o ciclo evolui, estando altamente vascularizado e aumentado de tamanho no final do 28 º dia do período do ciclo menstrual. No homem, o FSH inicia o período da espermatogênese, onde o testículo começa a se desenvolver, aumentando de tamanho e de diâmetro, visto que esse hormônio estimula o desenvolvimento das células de Sertoli. O LH no homem atua sobre as células de Leydig que estão encarregadas de produzirem testosterona que origina os caracteres sexuais secundários e também tem importante papel na libido. Os esquemas abaixo descrevem os mecanismos aqui discutidos. LH Caracteres sexuais “secundários”: crescimento linear; pelos axilares e púbicos, etc... surgimento da libido GnRH PUBERDADE: Ações das gonadotrofinas FSH Crescimento testicular (9-14 anos) Ciclos ovulatórios (10-14 anos) mas após o surgimento dos caracteres sexuais 2ºs Crescimento ovariano secreção de Estradiol (8-12 anos) Secreção de Testosterona (10-17 anos) Fig.9 Ação dos hormônios FSH e LH sobre a reprodução 24 CICLO MENSTRUAL FISIOLOGIA DA REPRODUÇÃO FEMININA CICLO OVARIANO CICLO HORMONAL CICLO HIPOTÁLAMO- HIPOFISÁRIO caso não ocorra a fecundação... preparo para possíveis: FECUNDAÇÃO, IMPLANTAÇÃO, GRAVIDEZ E LACTAÇÃO Fig. 10 Fisiologia da reprodução feminina EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 1) O que são hormônios _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 2) Qual a diferença entre um hormônio lipossolúvel e um hidrossolúvel quanto ao seu mecanismo de ação? _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 25 3) Quais hormônios são produzidos pela adeno e pela neuro hipófise? _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _____________________________________________________________ 4) Quais os fatores produzidos pelo hipotálamo que controlam o funcionamento da adeno hipófise? _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 5) Uma adaptação característica dos animais de deserto consiste na eliminação de uma urina altamente concentrada e em baixas quantidades. Nessas condições, espera-se encontrar um sangue com a) tonicidade diminuída e altos níveis de vasopressina circulante. b) tonicidade aumentada e altos níveis de ADH circulante. c) tonicidade aumentada e baixos níveis de ADH circulante. d) tonicidade diminuída e baixos níveis de vasopressina circulante. e) tonicidade diminuída e ausência de ADH circulante. 6) Qual das seguintes afirmativas NÃO é verdadeira em relação aos hormônios? a) As respostas aos hormônios são geralmente mais lentas e duradouras que as respostas estimuladas pelo sistema nervoso. b) Os hormônios são geralmente controlados por sistemas de retroalimentação negativa. c) O hipotálamo inibe a liberação de alguns hormônios d) A secreção hormonal é determinada pelas necessidades corporais para manter a homeostase e) A maioria dos hormônios é liberada prontamente durante todo o dia. 26 7) Qual das seguintes afirmativas NÃO é verdadeira em relação a atividade hormonal? a) Os hormônios provocam alterações nas atividades metabólicas das células. b) As células-alvo devem ter receptores para o hormônio c) Os hormônios lipossolúveis podem entrar diretamente nas células-alvo e ativar genes. d) Um hormônio que se liga ao receptor na membrana é denominado primeiro mensageiro. e) O ATP é um segundo mensageiro comum nas células-alvo 8) Quais dos seguintes hormônios com efeitos opostos estão pareados corretamente? a) Hormônio paratireóideo; hormônio tireóideo b) Ocitocina; glicocorticóide c) Aldosterona;ocitocina d) Hormônio tireóideo, tiroxina e) Hormônio paratireóideo;calcitonina GABARITO 5-b; 6-e; 7-e; 8-e . 27 SISTEMA RENAL O sistema renal ou sistema excretor é um dos principais reguladores do organismo humano. Quando nos lembramos de renal, a primeira coisa que talvez nos venha a cabeça seja a formação da urina, mas veremos que uma série de outros processos acontecem ao longo das estruturas que formam essa importante região do corpo. Para começar vamos inicialmente enumerar as principais funções desempenhadas por esse sistema: a. Regulação da composição iônica do sangue : Na +; K+; Ca 2+; Cl – e HPO4- b. Manutenção da osmolaridade do sangue: regula a perda de água e soluto. c. Regulação do volume sanguíneo d. Regulação da pressão arterial: renina e. Regulação do pH: excretando H + ou conservando HCO3 – f. Liberação hormonal: eritropoietina g. Regulação do nível de glicose: desaminação do AA glutamina: gliconeogênese. h. Excreção de resíduos e de substâncias estranhas. Como podemos observar, o sistema renal desempenha uma série de outras funções que são de grande importância para a manutenção da homeostase, tais como manutenção da osmolaridade, controle do pH sanguíneo e também com algumas funções endócrinas como as que estão relacionadas a produção de renina para controle da pressão arterial, conforme estudamos anteriormente ou mesmo produzindo a eritropoetina que estimula a medula óssea a produzir as células da linhagem vermelha ou hemácias que tem grande importância no transporte de gases dentro do corpo.28 1. Organização do sistema renal Anatomicamente esse sistema está organizado em órgãos diversos, formado por dois rins, 2 ureteres, 1 bexiga e a uretra. A organização renal está abaixo descrita. Fig. 11 Sistema renal humano Do ponto de vista da fisiologia, devemos nos concentrar na estrutura dos rins que são formados por milhões de unidades microscópicas chamadas de néfron, existindo cerca de 1 milhão deles em cada rim humano. Vamos agora ampliar a visão de um rim para que possamos melhor estudar sua fisiologia. Fig. 12 Estrutura do néfron humano 29 2. Néfron O Néfron é formado por uma série de estruturas que estão sendo mostradas na figura 12. O sangue que sai do coração pela artéria aorta chega aos rins pelas artérias renais que se subdividem e se transformam em uma estrutura chamada de arteríola aferente que é a de entrada e eferente que é a de saída. Essa arteríola se divide em estruturas mais finas ainda chamadas de capilares e adentram uma cápsula formada de tecido conjuntivo, chamada cápsula de Bowman onde o a primeira etapa do processo de formação da urina acontece que é a filtração. Aquilo que é filtrado continua a percorrer a estrutura renal, passando pelos túbulos contorcidos proximais, alça de Henle descendente e ascendente, túbulo contorcido distal e ducto coletor. Ao longo desse caminho acontecem os outros processos, chamados de reabsorção e filtração glomerular. Aquilo que não foi filtrado continua seu caminho pela arteríola eferente que formará a veia renal e voltará para o lado direito do coração pelas veias cavas. 3. Filtração glomerular O primeiro evento de formação da urina consiste numa etapa chamada de filtração glomerular que funciona como uma filtro que deixa passar somente moléculas bem pequenas, mas grandes moléculas não apresentam capacidade, nem tamanho para serem filtradas. Fig. 13 Pressões atuantes sobre a filtração glomerular 30 A filtração glomerular poderia ser muito bem associada a uma espécie de um filtro que purifica o plasma sanguíneo que chega ao glomérulo. O sangue que sai do coração pela aorta do lado esquerdo cardíaco vai sofrendo subdivisões e adentra ao rim na forma de uma artéria renal que por sua vez se torna mais fina ainda e origina a arteríola aferente mostrada na figura acima. Essa arteríola se torna ainda mais delgada, originando o glomérulo que é um emaranhado de pequenos vasos chamados de capilares glomerulares que estão arranjados dentro de uma cápsula de tecido conjuntivo chamada de cápsula de Bowman. Podemos observar que existe uma força de filtração que é resultante da diferença das pressões existentes entre a de entrada vinda do coração, chamada de pressão hidrostática glomerular e duas outras contrárias, chamadas de pressão da própria cápsula e a oncótica glomerular. Via de regra temos que a pressão sanguínea que chega ao sistema renal é mais ou menos a metade daquela que sai de um coração fisiologicamente normal. Se partirmos do princípio que a pressão sistólica fisiológica normal é em torno de 120 mmHg (cento e vinte milímetros de mercúrio) essa pressão que chega ao sistema renal é em torno de 60 mmHg. Na figura acima temos duas pressões contrárias de 32 e 18 mmHg, resultando em uma pressão de filtração em torno de 10 mmHg. Mas vamos pensar como esse processo acontece? Existem três barreiras envolvidas nesse processo que são assim descritas: 1) Endotélio do capilar glomerular fenestrado (impede a passagem de células do sangue e com cargas negativas que repelem proteínas plasmáticas) 2) Lâmina basal (membrana basal): glicoproteínas carregadas negativamente, colágeno e outras proteínas: peneira grossa. 3) Epitélio da cápsula de Bowman (podócitos): deixam a fenda de filtração estreita. Temos proteínas como a nefrina e a podocina. 31 Fig. 14 Barreiras de filtração do nefron O endotélio do capilar glomerular é do tipo fenestrado, ou seja, apresenta pequenos espaços ao longo de seu tecido que são verdadeiras peneiras, impedindo a passagem de grandes moléculas como proteínas plasmáticas importantes tais como a albumina, o fibrinogênio ou o angiotensinogênio. Outras estruturas maiores também não conseguem ultrapassar essa barreira, como as células do sangue, quer sejam os leucócitos, as hemácias ou as plaquetas que são mantidas no líquido sanguíneo que segue pela arteríola eferente e passa por toda a extensão dos capilares peritubulares que estão ali em íntimo contato com as alças renais. Uma segunda barreira de filtração é feita por proteínas carregadas negativamente que se acumulam na lâmina basal do endotélio e aí você pode me perguntar: qual seria a função dessas proteínas e aí podemos observar como a fisiologia é perfeita. A grande maioria das proteínas que não devem ser filtradas, incluindo aí também os anticorpos tem carga negativa e te pergunto: o que uma carga negativa faz com outra 32 carga negativa? Simplesmente se repelem e ajudam para que as mesmas não sejam filtradas. Outra barreira física é determinada pelos podócitos que são especializações do epitélio endotelial que diminui a superfície de contato do plasma com o glomérulo, dificultando ainda mais a filtração de grandes partículas. Mas aí surge uma nova indagação: e o que mesmo será filtrado? O sistema renal filtra apenas pequenas moléculas como os íons e água, sendo que 99% daquilo que é filtrado sofrem um mecanismo de reabsorção e retorna a corrente sanguínea, conforme mostrado na figura abaixo: Fig. 15 Números da filtração glomerular 4. Reabsorção e Secreção Renal O processo de formação da urina é dividido em três fases distintas. A primeira acontece única e exclusivamente no glomérulo e foi o que discutimos previamente. O plasma que chega ao néfron é filtrado e da sua constituição é retirado moléculas grandes e células sanguíneas que devido a seu tamanho não conseguem passar a barreira de filtração, sendo filtrado apenas água e micro elementos, notadamente os íons. Na figura 15 observamos que de um volume de 100% somente 20% é filtrado por vez, mas observem que mais de 19% é reabsorvido, ou seja, volta a corrente sanguínea. Isso mesmo, quase todo o produto da filtração não é descartado na forma de urina. Algumas substâncias por outro lado precisam ser descartadas do sangue, mas elas não foram filtradas e agora terão o caminho inverso ao da reabsorção, ou seja, serão jogadas dos vasos sanguíneos para os túbulos renais e esse processo representa a secreção que apresenta enorme importância quando o corpo precisa se livrar de substâncias indesejáveis, tais como toxinas, drogas ou mesmo no controle do pH sanguíneo através da eliminação de íons hidrogênio 33 em casos de acidose ou de íons bicarbonato quando o estado é de alcalose. Abaixo temos um esquema que exemplifica esses mecanismos. Fig. 16. Filtração, reabsorção e secreção renal Ao analisarmos a figura acima observamos os três processos de formação da urina acontecendo: filtração glomerular na cápsula de Bowman, reabsorção tubular que é quando aquilo que for filtrado está sendo devolvido ao vaso sanguíneo e a secreção que segue o caminho contrário, ou seja, sai do vaso sanguíneo e é jogado nos túbulos renais. 5. Reabsorção e secreção são regidos por mecanismos de transporte transmembranar Os mecanismos que regem esses processos são determinados por transportes que acontecem ao longo do túbulo renal, podendo acontecer através da atuação de transportes ativos ou passivos. O principal mecanismo que conduz esse processo é a bomba de sódio e potássioque ao manter a baixa concentração de sódio no lado intracelular das células que revestem os túbulos renais faz com que outros íons e água consigam se movimentar ao longo dessas estruturas. 34 Fig. 17 Mecanismos de reabsorção e excreção renal Observem na figura acima que as substâncias podem utilizar uma via chamada de paracelular através de pequenos espaços existentes entre as células que estão revestindo a estrutura renal ou utilizarem mecanismos de transporte quando precisam atravessar a membrana de revestimento, sendo usado os transportes ativo com gasto de energia metabólica, o transporte passivo que vai a favor do gradiente de concentração e a osmose que será responsável por reabsorver quase toda a água filtrada pelo glomérulo. O filtrado que chega a porção inicial do túbulo contorcido proximal tem composição muito semelhante aquela do plasma sanguíneo e conseqüentemente tem alta concentração de íons sódio. Como o sódio viaja a favor de seu gradiente de concentração, este íon começa a se concentrar no interior das células epiteliais que revestem a estrutura do túbulo proximal. A alta concentração de sódio no meio intracelular é algo que deve ser evitado pelo organismo e quem faz com maestria isso é a bomba de sódio e potássio. Com o passar do tempo, o sódio começa a se concentrar no espaço entre o túbulo renal e o capilar sanguíneo, começando a atrair íons de carga negativa, pois o sódio tem carga positiva. Entre esses íons temos o fosfato, o cloro e o bicarbonato. Quando todas essas moléculas se concentram, começa a 35 aumentar a concentração osmótica fora do túbulo proximal, fazendo com que a água saia por osmose. Como foi retirado sódio, água e muitos eletrólitos de carga negativa, aqueles que têm carga positiva começam a se concentrar e criam um gradiente de concentração que favorece a sua reabsorção. A glicose, aminoácidos e pequenas proteínas podem ser reabsorvidas através de transporte ativo secundário dependente de sódio, pois a medida que o sódio caminha a favor do seu gradiente de concentração, essas substâncias se ligam a mesma proteína carreadora viajam de forma conjunta. A secreção segue o caminho inverso da reabsorção e um dos objetivos desse processo é o organismo se livrar de partículas indesejáveis. A secreção de íons hidrogênio ou bicarbonato visa ao controle do pH sanguíneo, acontecendo secreção de hidrogênio quando está muito ácido e de bicarbonato em situações de alta alcalinidade. 36 EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 1. Enumere as principais funções do sistema urinário _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 2. Descreva as estruturas encontradas no glomérulo e suas funções no processo de filtração glomerular _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 3. Qual a diferença entre reabsorção e secreção renal? _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 37 _______________________________________________________________ _______________________________________________________________. 4. No homem, após a filtragem no glomérulo renal, ocorre a formação e eliminação da urina. Assinale a opção que associa corretamente as estruturas do aparelho urinário humano, apresentadas na coluna I, em algarismos romanos, com as funções apresentadas na coluna II, em algarismos arábicos. COLUNA I I. Uretra. II. Ureter. III. Néfron. IV. Bexiga. COLUNA II. 1. Produz a urina através da filtração, reabsorção e secreção 2. Conduz urina para o meio externo. 3. Armazena urina. 4. Recolhe a urina que surge na pelve renal. 5. Concentra a urina. a) I-2; II-4; III-1; IV-3. b) I-2; II-3; III-1; IV-5. c) I-4; II-3; III-1; IV-V. d) I-4; II-5; III-3; IV-2. e) I-3; II-5; III-3; IV-1. 5. Esquema abaixo ilustra as diferentes regiões que compõem o néfron. Cada número representa uma dessas regiões. Assinale a alternativa em que se associam corretamente regiões do néfron e suas principais funções. 38 a) 1 = reabsorção de substâncias úteis; 3 = reabsorção de água; 5 = reabsorção de água. b) 2 = filtração glomerular; 3 = reabsorção de água; 4 = eliminação ativa de compostos indesejáveis. c) 1 = filtração glomerular; 2 = reabsorção ativa de substâncias úteis; 5 = reabsorção de água. d) 1 = filtração glomerular; 2 = secreção ativa de compostos indesejáveis; 4 = reabsorção ativa de substâncias úteis. e) 1= filtração glomerular, 2= reabsorção ativa de substâncias úteis, 3= secreção de compostos indesejáveis 6. Na figura abaixo está esquematizada a unidade fisiológica do sistema excretor humano: As setas 6, 5, 4 e 2 indicam, respectivamente: a) Glomérulo, túbulo contorcido proximal, alça de Henle e tubo coletor. b) Túbulo contorcido distal, túbulo renal, alça de Henle e tubo coletor. c) Alça de Henle, túbulo renal, cápsula de Bowman e tubo coletor. d) Cápsula de Bowman, tubo coletor, alça de Henle e túbulo renal. e) Glomérulo, cápsula de Bowman, tubo coletor e alça de Henle. 39 7. Os rins artificiais são aparelhos utilizados por pacientes com distúrbios renais. A função desses aparelhos é: a) oxigenar o sangue desses pacientes, uma vez que uma menor quantidade de gás oxigênio é liberada em sua corrente sanguínea. b) Nutrir o sangue desses pacientes, uma vez que sua capacidade de secretar nutrientes orgânicos do néfron para o sangue está diminuída. c) Reabsorver o excesso de gáscarbônico que se acumula no sangue desses pacientes e que não é filtrado pelo glomérulo d) Retirar através da secreção o excesso de glicose, proteínas e lipídios que se acumula no sangue desses pacientes. e) Reabsorver os íons após filtração e secretar resíduos nitrogenados que se acumulam no sangue desses pacientes. GABARITO 4- a; 5-c; 6-a; 7-e
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